Java并发编程：Callable、Future和FutureTask---转载测试

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在前面的文章中我们讲述了创建线程的2种方式，一种是直接继承thread，另外一种就是实现runnable接口。

这两种方式都有一个缺陷就是：在执行完任务之后无法获取执行结果。

如果需要获取执行结果，就必须通过共享变量或者使用线程通信的方式来达到效果，这样使用起来就比较麻烦。

而自从java 1.5开始，就提供了callable和future，通过它们可以在任务执行完毕之后得到任务执行结果。

今天我们就来讨论一下callable、future和futuretask三个类的使用方法。以下是本文的目录大纲：

一.callable与runnable

二.future

三.futuretask

四.使用示例

　　

一.callable与runnable

　　先说一下java.lang.runnable吧，它是一个接口，在它里面只声明了一个run()方法：

public interface runnable {

    public abstract void run();

}

 　　由于run()方法返回值为void类型，所以在执行完任务之后无法返回任何结果。

　　callable位于java.util.concurrent包下，它也是一个接口，在它里面也只声明了一个方法，只不过这个方法叫做call()：

public interface callable<v> {

    /**

     * computes a result, or throws an exception if unable to do so.

     *

     * @return computed result

     * @throws exception if unable to compute a result

     */

    v call() throws exception;

}

 　　可以看到，这是一个泛型接口，call()函数返回的类型就是传递进来的v类型。

　　那么怎么使用callable呢？一般情况下是配合executorservice来使用的，在executorservice接口中声明了若干个submit方法的重载版本：

<t> future<t> submit(callable<t> task);

<t> future<t> submit(runnable task, t result);

future<?> submit(runnable task);

　　第一个submit方法里面的参数类型就是callable。

　　暂时只需要知道callable一般是和executorservice配合来使用的，具体的使用方法讲在后面讲述。

　　一般情况下我们使用第一个submit方法和第三个submit方法，第二个submit方法很少使用。

二.future

　　future就是对于具体的runnable或者callable任务的执行结果进行取消、查询是否完成、获取结果。必要时可以通过get方法获取执行结果，该方法会阻塞直到任务返回结果。

　　future类位于java.util.concurrent包下，它是一个接口：

public interface future<v> {

    boolean cancel(boolean mayinterruptifrunning);

    boolean iscancelled();

    boolean isdone();

    v get() throws interruptedexception, executionexception;

    v get(long timeout, timeunit unit)

        throws interruptedexception, executionexception, timeoutexception;

}

 　　在future接口中声明了5个方法，下面依次解释每个方法的作用：

• cancel方法用来取消任务，如果取消任务成功则返回true，如果取消任务失败则返回false。参数mayinterruptifrunning表示是否允许取消正在执行却没有执行完毕的任务，如果设置true，则表示可以取消正在执行过程中的任务。如果任务已经完成，则无论mayinterruptifrunning为true还是false，此方法肯定返回false，即如果取消已经完成的任务会返回false；如果任务正在执行，若mayinterruptifrunning设置为true，则返回true，若mayinterruptifrunning设置为false，则返回false；如果任务还没有执行，则无论mayinterruptifrunning为true还是false，肯定返回true。
• iscancelled方法表示任务是否被取消成功，如果在任务正常完成前被取消成功，则返回 true。
• isdone方法表示任务是否已经完成，若任务完成，则返回true；
• get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；
• get(long timeout, timeunit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，就直接返回null。

　　也就是说future提供了三种功能：

　　1）判断任务是否完成；

　　2）能够中断任务；

　　3）能够获取任务执行结果。

　　因为future只是一个接口，所以是无法直接用来创建对象使用的，因此就有了下面的futuretask。

三.futuretask

　　我们先来看一下futuretask的实现：

public class futuretask<v> implements runnablefuture<v>

 　　futuretask类实现了runnablefuture接口，我们看一下runnablefuture接口的实现：

public interface runnablefuture<v> extends runnable, future<v> {

    void run();

}

 　　可以看出runnablefuture继承了runnable接口和future接口，而futuretask实现了runnablefuture接口。所以它既可以作为runnable被线程执行，又可以作为future得到callable的返回值。

　　futuretask提供了2个构造器：

public futuretask(callable<v> callable) {

}

public futuretask(runnable runnable, v result) {

}

　　事实上，futuretask是future接口的一个唯一实现类。

四.使用示例

　　1.使用callable+future获取执行结果

public class test {

    public static void main(string[] args) {

        executorservice executor = executors.newcachedthreadpool();

        task task = new task();

        future<integer> result = executor.submit(task);

        executor.shutdown();

         

        try {

            thread.sleep(1000);

        } catch (interruptedexception e1) {

            e1.printstacktrace();

        }

         

        system.out.println("主线程在执行任务");

         

        try {

            system.out.println("task运行结果"+result.get());

        } catch (interruptedexception e) {

            e.printstacktrace();

        } catch (executionexception e) {

            e.printstacktrace();

        }

         

        system.out.println("所有任务执行完毕");

    }

}

class task implements callable<integer>{

    @override

    public integer call() throws exception {

        system.out.println("子线程在进行计算");

        thread.sleep(3000);

        int sum = 0;

        for(int i=0;i<100;i++)

            sum += i;

        return sum;

    }

}

 　　执行结果：

 

　　2.使用callable+futuretask获取执行结果

public class test {

    public static void main(string[] args) {

        //第一种方式

        executorservice executor = executors.newcachedthreadpool();

        task task = new task();

        futuretask<integer> futuretask = new futuretask<integer>(task);

        executor.submit(futuretask);

        executor.shutdown();

         

        //第二种方式，注意这种方式和第一种方式效果是类似的，只不过一个使用的是executorservice，一个使用的是thread

        /*task task = new task();

        futuretask<integer> futuretask = new futuretask<integer>(task);

        thread thread = new thread(futuretask);

        thread.start();*/

         

        try {

            thread.sleep(1000);

        } catch (interruptedexception e1) {

            e1.printstacktrace();

        }

         

        system.out.println("主线程在执行任务");

         

        try {

            system.out.println("task运行结果"+futuretask.get());

        } catch (interruptedexception e) {

            e.printstacktrace();

        } catch (executionexception e) {

            e.printstacktrace();

        }

         

        system.out.println("所有任务执行完毕");

    }

}

class task implements callable<integer>{

    @override

    public integer call() throws exception {

        system.out.println("子线程在进行计算");

        thread.sleep(3000);

        int sum = 0;

        for(int i=0;i<100;i++)

            sum += i;

        return sum;

    }

}

 　　如果为了可取消性而使用 future 但又不提供可用的结果，则可以声明 future<?> 形式类型、并返回 null 作为底层任务的结果。